Klimaschutz

Die Abschwächung des Klimawandels umfasst Maßnahmen zur Begrenzung des Ausmaßes oder der Rate des langfristigen Klimawandels. Die Abschwächung des Klimawandels beinhaltet in der Regel eine Verringerung der menschlichen (anthropogenen) Treibhausgasemissionen (THG). Eine Abschwächung kann auch durch eine Erhöhung der Kapazität von Kohlenstoffsenken erreicht werden, z. B. durch Wiederaufforstung. Maßnahmen zur Schadensminderung können die mit der vom Menschen verursachten Erderwärmung verbundenen Risiken erheblich verringern.

Laut dem IPCC-Bewertungsbericht 2014 „ist die Abschwächung ein öffentliches Gut; der Klimawandel ist ein Fall der“ Tragödie der Gemeingüter „. Eine wirksame Abschwächung des Klimawandels wird nicht erreicht, wenn jeder Akteur (Individuum, Institution oder Land) selbständig handelt sein eigenes egoistisches Interesse (siehe Internationale Zusammenarbeit und Emissionshandel), was auf die Notwendigkeit kollektiven Handelns hindeutet, während einige Anpassungsmaßnahmen Merkmale eines privaten Gutes aufweisen, da die Vorteile von Aktionen direkter auf die Individuen, Regionen oder Länder, die sie zumindest kurzfristig übernehmen. Dennoch bleibt die Finanzierung solcher Anpassungsmaßnahmen ein Problem, insbesondere für arme Menschen und Länder. “

Beispiele für Minderungsmaßnahmen sind die Senkung des Energiebedarfs durch Erhöhung der Energieeffizienz, die Abschaffung fossiler Brennstoffe durch Umstellung auf kohlenstoffarme Energiequellen und die Entfernung von Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre. zum Beispiel durch verbesserte Gebäudedämmung. Ein weiterer Ansatz zur Minderung des Klimawandels ist das Climate Engineering.

Die meisten Länder sind Vertragsparteien des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (UNFCCC). Das Endziel des UNFCCC besteht darin, die atmosphärischen Konzentrationen von Treibhausgasen auf einem Niveau zu stabilisieren, das eine gefährliche menschliche Beeinflussung des Klimasystems verhindert. Wissenschaftliche Analysen können Informationen über die Auswirkungen des Klimawandels liefern, aber zu entscheiden, welche Auswirkungen gefährlich sind, erfordert Werturteile.

Im Jahr 2010 einigten sich die Vertragsparteien des UNFCCC darauf, dass die zukünftige globale Erwärmung im Vergleich zum vorindustriellen Niveau auf unter 2,0 ° C (3,6 ° F) begrenzt sein sollte. Mit dem Pariser Übereinkommen von 2015 wurde dies bestätigt, aber mit einem neuen Ziel überarbeitet, das „die Parteien werden das Beste tun“, um eine Erwärmung unter 1,5 ° C zu erreichen. Der derzeitige Verlauf der globalen Treibhausgasemissionen scheint nicht mit einer Begrenzung der Erderwärmung auf unter 1,5 oder 2 ° C vereinbar zu sein. Es wurden andere Klimaschutzmaßnahmen vorgeschlagen, von denen einige strenger oder bescheidener sind als die 2 ° C-Grenze.

Treibhausgaskonzentrationen und Stabilisierung
Eines der Probleme, die oft im Zusammenhang mit dem Klimaschutz diskutiert werden, ist die Stabilisierung der Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre. Die Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) hat das letztendliche Ziel, „gefährliche“ anthropogene (dh menschliche) Eingriffe in das Klimasystem zu verhindern. Gemäß Artikel 2 der Konvention müssen die Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre auf einem Niveau stabilisiert werden, auf dem sich die Ökosysteme auf natürliche Weise an den Klimawandel anpassen können, die Nahrungsmittelproduktion nicht bedroht ist und die wirtschaftliche Entwicklung nachhaltig voranschreiten kann Mode.

Es gibt eine Reihe anthropogener Treibhausgase. Dazu gehören Kohlendioxid (chemische Formel: CO2), Methan (CH
4), Lachgas (N
2O) und eine Gruppe von Gasen, die als Halogenkohlenwasserstoffe bezeichnet werden. Ein weiteres Treibhausgas, Wasserdampf, ist ebenfalls als indirekte Folge menschlicher Aktivitäten entstanden. Die Emissionsreduktionen, die zur Stabilisierung der atmosphärischen Konzentrationen dieser Gase erforderlich sind, variieren. CO2 ist das wichtigste anthropogene Treibhausgas (siehe Strahlungsantrieb).

Es besteht ein Unterschied zwischen der Stabilisierung der CO2-Emissionen und der Stabilisierung der atmosphärischen CO2-Konzentrationen. Eine Stabilisierung der CO2-Emissionen auf dem derzeitigen Niveau würde nicht zu einer Stabilisierung der atmosphärischen CO2-Konzentration führen. In der Tat würde eine Stabilisierung der Emissionen auf dem gegenwärtigen Niveau dazu führen, dass die atmosphärische Konzentration von CO2 im 21. Jahrhundert und darüber hinaus weiter steigen würde (siehe die nebenstehenden Grafiken).

Der Grund dafür ist, dass menschliche Aktivitäten CO2 schneller in die Atmosphäre hinzufügen, als natürliche Prozesse es entfernen können (siehe Kohlendioxid in der Erdatmosphäre für eine vollständige Erklärung). Dies ist analog zu einem Wasserfluss in eine Badewanne. So lange der Wasserhahn (analog zur Kohlendioxidemission) Wasser schneller in die Wanne leitet, als Wasser durch das Abflussloch (die natürliche Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre) entweicht, dann ist der Wasserstand in der Wanne (analog zu den Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre) wird weiter steigen.

Einigen Studien zufolge würde die Stabilisierung der CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre eine Senkung der anthropogenen CO2-Emissionen um 80% im Vergleich zu den Spitzenemissionen erfordern. Eine Reduzierung der Emissionen um 80% würde die CO2-Konzentrationen für etwa ein Jahrhundert stabilisieren, aber darüber hinaus wären noch größere Reduzierungen erforderlich. Andere Untersuchungen haben ergeben, dass die Emissionen aus Energieerzeugung und -transport, nachdem sie 9 Milliarden Menschen Platz für Emissionen für die Nahrungsmittelproduktion gelassen und den globalen Temperaturanstieg unter 2 ° C gehalten haben, fast sofort in den Industrieländern ihren Höhepunkt erreichen und bei ca . 10% pro Jahr, bis die Null-Emissionen um 2030 erreicht werden. In den Entwicklungsländern müssten die Energie- und Transportemissionen bis 2025 ihren Höchststand erreichen und dann ähnlich zurückgehen.

Die Stabilisierung der atmosphärischen Konzentration der anderen Treibhausgase, die Menschen emittieren, hängt auch davon ab, wie schnell ihre Emissionen in die Atmosphäre gelangen und wie schnell die Treibhausgase entfernt werden. Die Stabilisierung dieser Gase wird im späteren Abschnitt über Nicht-CO2-Treibhausgase beschrieben.

Im Jahr 2018 veröffentlichte ein internationales Wissenschaftlerteam eine Studie, in der es hieß, dass die derzeitige Klimaschutzpolitik im Pariser Abkommen nicht ausreicht, um den Temperaturanstieg auf 2 Grad zu begrenzen. Sie sagen, dass selbst wenn alle gegenwärtigen Zusagen erfüllt werden, eine Chance für einen Temperaturanstieg von 4,5 Grad in Jahrzehnten besteht. Um dies zu verhindern, sind die Wiederherstellung natürlicher Kohlenstoffsenken, die Entfernung von Kohlendioxid, Veränderungen in der Gesellschaft und Werte erforderlich.

Projektionen
Prognosen zukünftiger Treibhausgasemissionen sind höchst ungewiss. In Ermangelung von Maßnahmen zur Eindämmung des Klimawandels könnten die Treibhausgasemissionen im Laufe des 21. Jahrhunderts erheblich ansteigen.

In zahlreichen Bewertungen wurde untersucht, wie sich die atmosphärischen Treibhausgaskonzentrationen stabilisieren lassen. Je niedriger das angestrebte Stabilisierungsniveau ist, desto früher müssen die globalen Treibhausgasemissionen steigen und sinken. Es ist unwahrscheinlich, dass sich die Treibhausgaskonzentrationen in diesem Jahrhundert ohne größere politische Veränderungen stabilisieren werden.

Methoden und Mittel
Bewertungen deuten oft darauf hin, dass THG-Emissionen mithilfe eines Portfolios kohlenstoffarmer Technologien reduziert werden können. Im Mittelpunkt der meisten Vorschläge steht die Verringerung der Treibhausgasemissionen durch Verringerung der Energieverschwendung und Umstellung auf Energiequellen mit geringem CO2-Ausstoß. Da die Kosten für die Verringerung der THG-Emissionen im Elektrizitätssektor niedriger zu sein scheinen als in anderen Sektoren, wie im Verkehrssektor, könnte der Elektrizitätssektor im Rahmen einer wirtschaftlich effizienten Klimapolitik die größten proportionalen CO2-Einsparungen erzielen.

„Wirtschaftliche Instrumente können bei der Gestaltung von Klimaschutzstrategien hilfreich sein.“ „Während die Grenzen der Analyse von Wirtschaft und Sozialleistungen, einschließlich der Kosten-Nutzen-Analyse, weitgehend dokumentiert sind, bietet die Ökonomie dennoch nützliche Werkzeuge zur Bewertung der Vor- und Nachteile von Maßnahmen zur Minderung des Klimawandels und der Anpassung Maßnahmen, um konkurrierende gesellschaftliche Ziele zu erreichen. Das Verständnis dieser Vor- und Nachteile kann dazu beitragen, politische Entscheidungen zum Klimaschutz zu treffen, und die Maßnahmen von Ländern, Institutionen und Einzelpersonen beeinflussen. “

Andere häufig diskutierte Mittel sind Effizienz, öffentlicher Verkehr, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs in Kraftfahrzeugen (einschließlich der Verwendung von elektrischen Hybriden), das Laden von Plug-in-Hybriden und Elektroautos durch kohlenstoffarmen Strom, individuelle Veränderungen und veränderte Geschäftspraktiken. Viele Fahrzeuge, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, können zur Stromerzeugung umgerüstet werden. Die USA haben das Potenzial, 73% der leichten Nutzfahrzeuge (LDV) über Nacht mit Strom zu versorgen. Die durchschnittlichen CO2-Emissionen in den USA für ein batterieelektrisches Auto betragen 180 Gramm pro Meile gegenüber 430 Gramm pro Meile für ein Benzinauto. Die Emissionen würden vom Straßenniveau verdrängt werden, wo sie „hohe Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Die verstärkte Nutzung von Elektrizität“, um die zukünftige Transportlast zu decken, ist hauptsächlich auf fossilen Brennstoffen basiert, hauptsächlich Erdgas, gefolgt von Kohle auch durch nukleare, Gezeiten-, hydroelektrische und andere Quellen erfüllt werden.

Eine Reihe von Energietechnologien kann zur Eindämmung des Klimawandels beitragen. Dazu gehören Kernkraft und erneuerbare Energiequellen wie Biomasse, Wasserkraft, Windkraft, Solarenergie, Geothermie, Meeresenergie und; die Verwendung von Kohlenstoffsenken und die Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff. Zum Beispiel haben Pacala und Socolow aus Princeton ein 15-teiliges Programm vorgeschlagen, um die CO2-Emissionen um 1 Milliarde Tonnen pro Jahr zu reduzieren – oder 25 Milliarden Tonnen in den 50 Jahren, wobei die heutigen Technologien als eine Art Spiel der globalen Erwärmung verwendet werden.

Eine weitere Überlegung ist, wie die zukünftige sozioökonomische Entwicklung voranschreitet. Entwicklungsentscheidungen (oder „Pfade“) können zu Unterschieden bei den Treibhausgasemissionen führen. Politische und soziale Einstellungen können beeinflussen, wie einfach oder schwierig es ist, wirksame Maßnahmen zur Emissionsreduzierung umzusetzen.

Nachfragesteuerung

Lebensstil und Verhalten
Der Fünfte Sachstandsbericht des IPCC betont, dass Verhalten, Lebensstil und kultureller Wandel in einigen Sektoren ein hohes Schadensminderungspotenzial haben, insbesondere wenn sie den technologischen und strukturellen Wandel ergänzen.:20 Im Allgemeinen haben Lebensweisen mit höherem Verbrauch größere Auswirkungen auf die Umwelt. Mehrere wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass Menschen, insbesondere Menschen, die in Industrieländern, aber generell in allen Ländern leben, ihren CO2-Fußabdruck reduzieren möchten. Es gibt vier wichtige „high-impact“ Maßnahmen, die sie ergreifen können:

1. Kein zusätzliches Kind (58,6 Tonnen CO2-Äquivalent Emissionsreduktionen pro Jahr)
2. Leben autofrei (2,4 Tonnen CO2)
3. Vermeidung eines transatlantischen Rückflugs (1,6 Tonnen)
4. Essen einer pflanzlichen Diät (0,8 Tonnen)

Diese scheinen sich deutlich von den populären Ratschlägen für die „Ökologisierung“ des Lebensstils zu unterscheiden, die größtenteils in die „Low Impact“ -Kategorie fallen: Ersetzen eines typischen Autos durch einen Hybrid (0,52 Tonnen); Waschen von Kleidung in kaltem Wasser (0,25 Tonnen); Recycling (0,21 Tonnen); Modernisierung von Glühbirnen (0,10 Tonnen); usw. Die Forscher fanden heraus, dass der öffentliche Diskurs über die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks überwiegend auf Verhaltensweisen mit geringem Einfluss abzielt und dass die Erwähnung der Verhaltensweisen in den Mainstream-Medien, Regierungsveröffentlichungen, K-12-Schulbüchern usw. fast nicht existiert .

Die Forscher fügten hinzu: „Unsere empfohlenen wirkungsvollen Maßnahmen sind wirksamer als viele häufiger diskutierte Optionen (z. B. das Essen einer pflanzlichen Ernährung spart achtmal mehr Emissionen als das Auffrischen von Glühbirnen). Noch wichtiger ist, dass eine US-amerikanische Familie, die sich für ein Kind weniger entscheidet, die gleichen Emissionsreduktionen bietet wie 684 Teenager, die sich für den Rest ihres Lebens für ein umfassendes Recycling entscheiden. “

Ernährungsumstellung
Insgesamt machen Lebensmittel mit fast 20% des globalen CO2-Fußabdrucks den größten Anteil an verbrauchsbezogenen Treibhausgasemissionen aus, gefolgt von Wohnraum, Mobilität, Dienstleistungen, Fertigprodukten und Baugewerbe. Nahrungsmittel und Dienstleistungen sind in armen Ländern von größerer Bedeutung, während Mobilität und Industriegüter in reichen Ländern an Bedeutung gewinnen. [327] Eine Studie aus dem Jahr 2014 über die reale Ernährung von Briten schätzt ihre Treibhausgas-Beiträge (CO2eq) auf 7,19 kg / Tag für hohe Fleischesser bis zu 3,81 kg / Tag für Vegetarier und 2,89 kg / Tag für Veganer. Die weit verbreitete Annahme einer vegetarischen Ernährung könnte die lebensmittelbedingten Treibhausgasemissionen bis 2050 um 63% senken. China hat 2016 neue Ernährungsrichtlinien eingeführt, die darauf abzielen, den Fleischkonsum bis 2030 um 50% zu reduzieren und damit die Treibhausgasemissionen um 1 Milliarde Tonnen zu reduzieren. Eine Studie von 2016 kam zu dem Schluss, dass Steuern auf Fleisch und Milch gleichzeitig zu geringeren Treibhausgasemissionen und gesünderen Diäten führen könnten. Die Studie analysierte Aufschläge von 40% für Rindfleisch und 20% für Milch und legt nahe, dass ein optimaler Plan die Emissionen um 1 Milliarde Tonnen pro Jahr reduzieren würde.

Energieeffizienz und Konservierung
Effizienter Energieverbrauch, manchmal einfach „Energieeffizienz“ genannt, ist das Ziel von Bemühungen, den Energiebedarf für die Bereitstellung von Produkten und Dienstleistungen zu reduzieren. Zum Beispiel ermöglicht das Isolieren eines Hauses, dass ein Gebäude weniger Heiz- und Kühlenergie verwendet, um eine angenehme Temperatur zu erreichen und beizubehalten. Die Installation von LED-Beleuchtung, Leuchtstofflampen oder natürlichen Oberlichtfenstern reduziert die Energiemenge, die benötigt wird, um das gleiche Beleuchtungsniveau zu erreichen, verglichen mit der Verwendung herkömmlicher Glühlampen. Kompaktleuchtstofflampen benötigen nur 33% der Energie und halten 6 bis 10 mal länger als Glühlampen. LED-Lampen verbrauchen nur etwa 10% der Energie, die eine Glühlampe benötigt.

Die Energieeffizienz hat sich als kosteneffiziente Strategie für den Aufbau von Volkswirtschaften erwiesen, ohne dass der Energieverbrauch zwangsläufig steigt. Zum Beispiel begann der Bundesstaat Kalifornien Mitte der 1970er Jahre mit der Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen, einschließlich Bauvorschriften und Haushaltsgeräten mit strengen Effizienzanforderungen. In den folgenden Jahren ist der Energieverbrauch Kaliforniens auf Pro-Kopf-Basis annähernd konstant geblieben, während sich der Verbrauch in den USA verdoppelt hat. Als Teil seiner Strategie hat Kalifornien eine „Ladereihenfolge“ für neue Energieressourcen eingeführt, die die Energieeffizienz an die erste Stelle setzt, erneuerbare Stromlieferungen an zweiter Stelle und neue fossil befeuerte Kraftwerke als letzte.

Der Energieerhalt ist umfassender als die Energieeffizienz, da er weniger Energie verbraucht, um weniger energieintensive Dienstleistungen zu erbringen, beispielsweise durch Verhaltensänderungen, und auch Energieeffizienz umfasst. Beispiele für eine Konservierung ohne Effizienzverbesserungen wären eine Heizung im Winter weniger, weniger Fahrt oder Arbeiten in einem weniger hellen Raum. Wie bei anderen Definitionen kann die Grenze zwischen effizienter Energienutzung und Energieeinsparung unscharf sein, aber beide sind in ökologischer und ökonomischer Hinsicht wichtig. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Maßnahmen zur Einsparung von fossilen Brennstoffen ergriffen werden.

Die Verringerung des Energieverbrauchs wird als eine Schlüssellösung für das Problem der Verringerung der Treibhausgasemissionen angesehen. Laut der Internationalen Energieagentur könnte eine verbesserte Energieeffizienz in Gebäuden, Industrieprozessen und im Transportwesen den weltweiten Energiebedarf bis 2050 um ein Drittel senken und dazu beitragen, die globalen Treibhausgasemissionen zu kontrollieren.

Nachfrageseitige Schaltquellen
Die Brennstoffumschaltung auf der Nachfrageseite bezieht sich auf die Änderung des Brennstofftyps, der verwendet wird, um einen Bedarf für eine Energiedienstleistung zu erfüllen. Um die Ziele der Dekarbonisierung zu erreichen, wie das Ziel, 80% bis zum Jahr 2050 zu erreichen, in Kalifornien und in der Europäischen Union zu diskutieren, sind viele Änderungen der Primärenergie erforderlich. Die Energieeffizienz alleine reicht unter Umständen nicht aus, um diese Ziele zu erreichen. Der Wechsel von Kraftstoffen, die auf der Nachfrageseite verwendet werden, wird helfen, die CO2-Emissionen zu senken. Zunehmend müssen Kohle, Öl und eventuell Erdgas für die Raum- und Wasserheizung in Gebäuden reduziert werden. Für eine äquivalente Wärmemenge produziert brennendes Erdgas etwa 45 Prozent weniger Kohlendioxid als Kohle. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie dies geschehen könnte, und unterschiedliche Strategien werden wahrscheinlich an verschiedenen Orten Sinn machen. Während die Systemeffizienz eines Gasofens höher sein kann als die Kombination von Erdgaskraftwerk und elektrischer Wärme, weist die Kombination des gleichen Erdgaskraftwerks und einer elektrischen Wärmepumpe geringere Emissionen pro Wärmeeinheit auf als die kältesten Klimate. Dies ist aufgrund der sehr effizienten Leistungszahl von Wärmepumpen möglich.

Zu Beginn dieses Jahrhunderts wurden 70% des gesamten Stroms durch fossile Brennstoffe erzeugt, und da kohlenstofffreie Quellen schließlich die Hälfte des Erzeugungsmix ausmachen, wird der Ersatz von Gas- oder Ölöfen und Wassererhitzern durch elektrische einen Klimavorteil haben. In Gebieten wie Norwegen, Brasilien und Quebec, die reichlich Wasserkraft haben, sind elektrische Wärme und heißes Wasser üblich.

Die Wirtschaftlichkeit der Umstellung der Nachfrageseite von fossilen Brennstoffen auf Strom für Heizzwecke hängt vom Preis der Brennstoffe im Vergleich zum Strom und den relativen Preisen der Ausrüstung ab. Der EIA Annual Energy Outlook 2014 legt nahe, dass die inländischen Gaspreise schneller steigen werden als die Strompreise, die die Elektrifizierung in den kommenden Jahrzehnten fördern werden. Elektrisierende Heizlasten können auch eine flexible Ressource bereitstellen, die an der Bedarfsantwort teilnehmen kann. Da thermostatisch geregelte Lasten über inhärente Energiespeicher verfügen, könnte die Elektrifizierung der Heizung eine wertvolle Ressource sein, um variable erneuerbare Ressourcen in das Netz zu integrieren.

Alternativen zur Elektrifizierung umfassen die Entkohlung von Pipeline-Gas durch Strom zu Gas, Biogas oder anderen kohlenstoffneutralen Kraftstoffen. Eine Studie von Energy + Environmental Economics aus dem Jahr 2015 zeigt, dass ein hybrider Ansatz der Entgasung von Pipeline-Gas, Elektrifizierung und Energieeffizienz CO2-Reduktionsziele zu ähnlichen Kosten erreichen kann wie nur Elektrifizierung und Energieeffizienz in Südkalifornien.

Nachfrageseitige Netzverwaltung
Die Ausweitung intermittierender elektrischer Quellen, wie etwa der Windkraft, erzeugt ein wachsendes Problem, das Schwankungen des Netzes ausgleicht. Einige der Pläne sehen den Bau von Pumpspeicherkraftwerken oder kontinentalen Supernetzen vor, die Milliarden von Dollar kosten. Anstatt jedoch mehr Strom zu erzeugen, gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Größe und das Timing der Stromnachfrage auf der Verbraucherseite zu beeinflussen. Entwerfen für geringere Anforderungen an ein kleineres Stromnetz ist effizienter und wirtschaftlicher als zusätzliche Erzeugung und Übertragung für Unterbrechungen, Stromausfälle und Spitzenanforderungen. Diese Fähigkeiten zu haben, ist eines der Hauptziele eines Smart Grids.

Die Verbrauchsmessung ist eine gängige Methode, um Stromverbraucher zu motivieren, ihren Spitzenlastverbrauch zu reduzieren. Zum Beispiel, Geschirrspülmaschinen und Wäsche in der Nacht nach dem Höhepunkt zu betreiben, reduziert die Stromkosten.

In dynamischen Bedarfsplänen werden Geräte passiv abgeschaltet, wenn im Stromnetz Stress festgestellt wird. Diese Methode kann sehr gut mit Thermostaten funktionieren, wenn die Leistung des Netzes eine kleine Menge absinkt, wird automatisch eine Niedrigtemperatureinstellung gewählt, wodurch die Netzbelastung verringert wird. Zum Beispiel reduzieren Millionen von Kühlschränken ihren Verbrauch, wenn Wolken über Solaranlagen laufen. Die Verbraucher müssten einen intelligenten Zähler haben, damit der Versorger Gutschriften berechnen kann.

Demand-Response-Geräte könnten alle möglichen Nachrichten vom Grid empfangen. Die Nachricht könnte eine Anforderung sein, einen Energiesparmodus ähnlich dem dynamischen Bedarf zu verwenden, um sich während eines plötzlichen Ausfalls im Netz vollständig abzuschalten, oder Benachrichtigungen über die aktuellen und erwarteten Preise für Strom. Dadurch könnten Elektroautos unabhängig von der Tageszeit zu den günstigsten Tarifen aufgeladen werden. Der Vehicle-to-Grid-Vorschlag würde die Batterie oder Brennstoffzelle eines Autos verwenden, um das Netz vorübergehend zu versorgen.

Nach Sektor

Transport
Die verkehrsbedingten Emissionen machen weltweit etwa ein Viertel der Emissionen aus und sind in den Industrieländern, insbesondere in Nordamerika und Australien, von noch größerer Bedeutung. Viele Bürger von Ländern wie den Vereinigten Staaten und Kanada, die häufig Autos fahren, sehen weit über die Hälfte ihrer Auswirkungen auf den Klimawandel, die auf die Emissionen ihrer Autos zurückzuführen sind. Arten des Massenverkehrs wie Bus, Stadtbahn (U-Bahn, U-Bahn usw.) und Fernverkehr sind mit Abstand das energieeffizienteste motorisierte Verkehrsmittel für Fahrgäste, die in vielen Fällen mehr als zwanzig Mal weniger nutzen können Energie pro Person-Entfernung als ein persönliches Automobil. Moderne energieeffiziente Technologien wie Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge und CO 2 -neutraler synthetischer Benzin- und Jet-Kraftstoff können ebenfalls dazu beitragen, den Verbrauch von Erdöl, Landnutzungsänderungen und Kohlendioxidemissionen zu reduzieren. Die Nutzung des Schienenverkehrs, insbesondere der Stromschiene, gegenüber dem weitaus weniger effizienten Lufttransport und dem Lkw-Transport reduziert die Emissionen erheblich. Durch den Einsatz von elektrischen Zügen und Autos im Verkehr besteht die Möglichkeit, sie mit kohlenstoffarmer Energie zu betreiben, wodurch weitaus weniger Emissionen entstehen.

Stadtplanung
Eine effektive Stadtplanung zur Verringerung der Zersiedelung zielt darauf ab, die Anzahl der gefahrenen Fahrzeugmeilen (VMT) zu verringern und die Emissionen beim Transport zu senken. Personenkraftwagen sind äußerst ineffizient bei der Beförderung von Passagieren, während öffentliche Verkehrsmittel und Fahrräder um ein Vielfaches effizienter sind (wie die einfachste Form des menschlichen Transports, das Gehen). All dies wird durch städtische / kommunale Planung gefördert und ist ein effektiver Weg, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Zwischen 1982 und 1997 stieg die Landfläche für die Stadtentwicklung in den Vereinigten Staaten um 47 Prozent, während die Bevölkerung des Landes nur um 17 Prozent wuchs. Ineffiziente Landnutzungspraktiken haben sowohl die Infrastrukturkosten als auch die Menge an Energie erhöht, die für den Transport, kommunale Dienstleistungen und Gebäude benötigt wird.

Gleichzeitig haben sich immer mehr Bürger und Regierungsvertreter für einen intelligenteren Ansatz bei der Landnutzungsplanung eingesetzt. Zu diesen intelligenten Wachstumspraktiken gehören eine kompakte Entwicklung der Gemeinschaft, vielfältige Transportmöglichkeiten, gemischte Landnutzung und Praktiken zur Erhaltung von Grünflächen. Diese Programme bieten Vorteile für Umwelt, Wirtschaft und Lebensqualität. und sie dienen auch dazu, den Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen zu reduzieren.

Ansätze wie „New Urbanism“ und „Transit-Oriented Development“ zielen darauf ab, die zurückgelegten Strecken, insbesondere durch private Fahrzeuge, zu reduzieren, den öffentlichen Verkehr zu fördern und das Wandern und Radfahren zu attraktiveren Optionen zu machen. Dies wird erreicht durch „Medium-Density“, Mischnutzungsplanung und die Konzentration von Wohnungen in fußläufiger Entfernung von Stadtzentren und Verkehrsknotenpunkten.

Eine intelligentere Politik für den Flächenverbrauch hat sowohl direkte als auch indirekte Auswirkungen auf das Energieverbrauchsverhalten. Zum Beispiel könnte der Transport-Energieverbrauch, der größte Nutzer von Erdölbrennstoffen, durch kompaktere und gemischt genutzte Landentwicklungsmuster signifikant reduziert werden, was wiederum durch eine größere Vielfalt von Nicht-Automobil-basierten Transportmöglichkeiten bedient werden könnte.

Gebäudedesign
Die Emissionen aus Wohnungen sind beträchtlich, und staatlich geförderte Energieeffizienzprogramme können einen Unterschied machen.

Für die Hochschulen in den USA hängen die Treibhausgasemissionen in erster Linie von der Gesamtfläche der Gebäude und in zweiter Linie vom Klima ab. Wenn das Klima nicht berücksichtigt wird, können die jährlichen Treibhausgasemissionen aufgrund der am Campus verbrauchten Energie zuzüglich zugekaufter Elektrizität mit der Formel E = aSb geschätzt werden, wobei a = 0,001621 metrische Tonnen CO2-Äquivalent / Quadratfuß oder 0,0241 metrische Tonnen CO2 sind Äquivalent / Quadratmeter und b = 1,1354.

Neue Gebäude können unter Verwendung von passiven solaren Gebäuden, Niedrigenergiehäusern oder Nullenergietechniken mit erneuerbaren Wärmequellen gebaut werden. Bestehende Gebäude können durch Dämmung, hocheffiziente Geräte (insbesondere Warmwassererwärmer und Öfen), doppelt- oder dreifach verglaste gasgefüllte Fenster, Außenfensterrollos sowie Gebäudeorientierung und -platzierung effizienter gestaltet werden. Erneuerbare Wärmequellen wie flache geothermische und passive Solarenergie reduzieren die Menge der emittierten Treibhausgase. Neben dem Entwurf energieeffizienterer Gebäude ist es möglich, energieeffizientere Gebäude zu entwerfen, indem hellere, reflektierendere Materialien bei der Entwicklung städtischer Gebiete verwendet werden (z. B. durch weißes Anstreichen von Dächern). und Bäume pflanzen. Dies spart Energie, da es Gebäude kühlt und den städtischen Wärmeinseleffekt reduziert, wodurch der Einsatz von Klimaanlagen reduziert wird.

Landwirtschaft
Laut EPA können landwirtschaftliche Bodenbewirtschaftungspraktiken zur Produktion und Emission von Lachgas (N2O) führen, einem wichtigen Treibhausgas- und Luftschadstoff. Aktivitäten, die zu N beitragen können
Zu den 2O-Emissionen gehören Düngerverbrauch, Bewässerung und Bodenbearbeitung. Das Management von Böden macht mehr als die Hälfte der Emissionen des Landwirtschaftssektors aus. Rinderlebstöcke machen ein Drittel der Emissionen durch Methanemissionen aus. Güllewirtschaft und Reisanbau produzieren auch gasförmige Emissionen.

Methoden, die die Kohlenstoffsequestrierung im Boden deutlich verbessern, sind die Direktsaat, das Mulchen von Rückständen, der Deckfruchtanbau und die Fruchtfolge, die im ökologischen Landbau mehr verbreitet sind als in der konventionellen Landwirtschaft. Da nur 5% der landwirtschaftlichen Nutzflächen in den USA derzeit mit No-Till- und Rückstands-Mulchen arbeiten, besteht ein großes Potenzial für die Kohlenstoffsequestrierung.

Eine Studie aus dem Jahr 2015 ergab, dass die Landwirtschaft den Kohlenstoff im Boden verringern und den Boden unfruchtbar machen kann. Die Studie hat jedoch auch gezeigt, dass eine konservierende Landwirtschaft Kohlenstoff in Böden schützen und Schäden im Laufe der Zeit reparieren kann.

Die landwirtschaftliche Praxis der Zwischenfrüchte wurde vom Weißen Haus als klimafreundliche Landwirtschaft anerkannt.

In Europa betrug die Schätzung des derzeitigen 0-30 cm SOC-Bestands an landwirtschaftlichen Böden 17,63 Gt. In einer späteren Studie schätzten die Autoren die besten Managementmethoden zur Minderung des organischen Kohlenstoffs im Boden: Umwandlung von Ackerland in Grünland (und umgekehrt), Stroheinarbeitung, reduzierte Bodenbearbeitung, Stroheinarbeitung in Kombination mit reduzierter Bodenbearbeitung, Ley Cropping System und Deckkulturen.

Gesellschaftliche Kontrollen
Eine andere Methode, die untersucht wird, ist, Kohlenstoff durch die Einführung von handelbaren „persönlichen Emissionsgutschriften“ zu einer neuen Währung zu machen. Die Idee, die es ist, wird Individuen dazu ermutigen und motivieren, ihren „Carbon Footprint“ durch ihre Art zu leben zu reduzieren. Jeder Bürger erhält eine kostenlose jährliche CO2-Quote, die er nutzen kann, um zu reisen, Lebensmittel zu kaufen und seinen Geschäften nachzugehen. Es wurde vorgeschlagen, dass mit diesem Konzept tatsächlich zwei Probleme gelöst werden könnten; www.germnews.de/archive/dn/1996/06/12.html Die Altersrentner werden wegen der Umweltverschmutzung und der Armut besser gestellt sein, weil sie seltener fliegen und am Ende des Jahres ihre Quote einlösen können, um Heizkosten zu bezahlen.

Population
Verschiedene Organisationen fördern die Kontrolle der Bevölkerung als Mittel zur Milderung der globalen Erwärmung. Zu den vorgeschlagenen Maßnahmen gehören die Verbesserung des Zugangs zu Familienplanung und reproduktiver Gesundheitsfürsorge und Information, die Reduzierung der natalistischen Politik, die Aufklärung der Öffentlichkeit über die Folgen des anhaltenden Bevölkerungswachstums und die Verbesserung des Zugangs von Frauen zu Bildung und wirtschaftlichen Möglichkeiten.

Die Bemühungen zur Bevölkerungskontrolle werden dadurch erschwert, dass in einigen Ländern ein Tabuthema gegen solche Bemühungen besteht. Auch raten oder verbieten verschiedene Religionen einige oder alle Formen der Geburtenkontrolle.

Die Bevölkerungsgröße wirkt sich in den einzelnen Ländern unterschiedlich auf die globale Erwärmung aus, da die Produktion anthropogener Treibhausgase pro Kopf von Land zu Land sehr unterschiedlich ist.

Kosten und Nutzen

Kosten
Der Stern Review schlägt vor, die Konzentration von Treibhausgasemissionen in der Atmosphäre bis zum Jahr 2050 auf maximal 550 ppm CO2e zu stabilisieren. Der Review schätzt, dass dies bedeuten würde, die gesamten Treibhausgasemissionen auf drei Viertel von 2007 zu senken. Die Überprüfung schätzt weiter, dass die Kosten dieser Kürzungen im Bereich von -1,0 bis + 3,5% des Welt-BIP (GWP) liegen werden, mit einer durchschnittlichen Schätzung von etwa 1%. Stern hat seine Schätzung inzwischen auf 2% des GWP korrigiert. Zum Vergleich: Das Brutto-Weltprodukt (GWP) bei PPP wurde 2010 auf 74,5 Billionen US-Dollar geschätzt, 2% also auf 1,5 Billionen US-Dollar. Der Bericht betont, dass diese Kosten von einer stetigen Senkung der Kosten für Technologien mit geringen CO2-Emissionen abhängig sind. Die Kosten für die Abschwächung variieren auch je nachdem, wie und wann die Emissionen reduziert werden: Frühzeitige, gut geplante Maßnahmen werden die Kosten minimieren.

Eine Möglichkeit, die Kosten der Emissionsreduzierung zu schätzen, besteht darin, die wahrscheinlichen Kosten potenzieller technologischer und Output-Veränderungen zu berücksichtigen. Die politischen Entscheidungsträger können die marginalen Vermeidungskosten verschiedener Methoden vergleichen, um die Kosten und die Höhe möglicher Kürzungen im Zeitverlauf zu bewerten. Die Grenzvermeidungskosten der verschiedenen Maßnahmen unterscheiden sich je nach Land, Sektor und Zeit.

Leistungen
Yoheet al. (2007) bewerteten die Literatur zu Nachhaltigkeit und Klimawandel. Mit großer Zuversicht deuteten sie an, dass bis zum Jahr 2050 die Bemühungen um eine Begrenzung der Treibhausgasemissionen um 550 ppm den Entwicklungsländern in erheblichem Maße zugute kämen. Dies wurde insbesondere in Kombination mit verbesserter Anpassung als der Fall angesehen. Bis zum Jahr 2100 wurde es jedoch immer noch als wahrscheinlich angesehen, dass es signifikante Auswirkungen der globalen Erwärmung geben würde. Dies wurde selbst bei aggressiver Minderung und signifikant verbesserter Anpassungskapazität als der Fall angesehen.

Teilen
Einer der Aspekte von Mitigation ist, wie Kosten und Nutzen von Klimaschutzmaßnahmen geteilt werden können. Es besteht kein wissenschaftlicher Konsens darüber, wie diese Kosten und Vorteile geteilt werden sollen (Toth et al., 2001). In Bezug auf die Klimaschutzpolitik besteht das ultimative Ziel der UNFCCC darin, die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre auf einem Niveau zu stabilisieren, das einen „gefährlichen“ Klimawandel verhindern würde (Rogner et al., 2007).

Treibhausgasemissionen sind zumindest derzeit ein wichtiges Korrelat des Wohlstands (Banuri et al., 1996, S. 91-92). Der Wohlstand, gemessen am Pro-Kopf-Einkommen (dh dem Einkommen pro Kopf der Bevölkerung), ist in den einzelnen Ländern sehr unterschiedlich. Aktivitäten der Armen, die mit Treibhausgasemissionen verbunden sind, sind oft mit Grundbedürfnissen verbunden, wie zum Beispiel Erwärmung, um ausreichend warm zu bleiben. In den reicheren Ländern sind die Emissionen in der Regel mit Autos, Zentralheizung usw. verbunden. Die Auswirkungen der Emissionssenkung könnten daher je nach Wohlstand unterschiedliche Auswirkungen auf das Wohlergehen der Menschen haben.

Emissionsminderungskosten verteilen
Es gab verschiedene Vorschläge, wie die Verantwortung für die Reduzierung von Emissionen verteilt werden könnte (Banuri et al., 1996, S. 103-105):

Egalitarismus: Dieses System interpretiert das Problem als eines, bei dem jede Person die gleichen Rechte an einer globalen Ressource hat, dh die Atmosphäre verschmutzt.
Grundbedürfnisse: Bei diesem System würden die Emissionen entsprechend den Grundbedürfnissen entsprechend einem Mindestverbrauchsniveau zugeteilt. Ein Verbrauch über den Grundbedarf würde Länder dazu zwingen, mehr Emissionsrechte zu kaufen. Von diesem Standpunkt aus müssten die Entwicklungsländer im Rahmen einer Emissionskontrollregelung mindestens so gut abschneiden wie außerhalb des Systems.
Verhältnismäßigkeits- und Verursacherprinzip: Die Verhältnismäßigkeit spiegelt das alte aristotelische Prinzip wider, nach dem die Menschen im Verhältnis zu dem, was sie einbringen, erhalten und im Verhältnis zu den Schäden, die sie verursachen, zahlen. Dies steht in einem möglichen Zusammenhang mit dem Verursacherprinzip, das auf verschiedene Arten interpretiert werden kann:
Historische Verantwortlichkeiten: Dies besagt, dass die Zuteilung von Emissionsrechten auf Mustern von Emissionen in der Vergangenheit basieren sollte.Zwei Techniken des Treibhausgases in der Atmosphäre sind auf die Durchführung von Maßnahmen der Industriellen zurückzuführen (Goldemberg et al., 1996, S. 29).
Vergleichbare Belastungen und Zahlungsfähigkeit: Mit diesem Ansatz werden die Länder die Emissionen auf der Grundlage ver gleichbarer Lasten und ihrer Fähigkeit, die Kosten der Reduzierung zu reduzieren, reduzieren. Zu den Möglichkeiten, Belohnungen zu bewerten, die monetären Kosten für den Human Development Index des UNDP.
Zahlungsbereitschaft: Mit diesem Ansatz werden Emissionsreduktionen auf der Grundlage der Reduzierung ihrer Emissionen zu erzielen, zu übernehmen.
Kohlenstoffvererbung: Ist die Vorstellung, dass wir (technologische) Vorteile veraltete Emissionen verdient haben, und diejeniger, die am meisten davon profitieren, am häufigsten zu bezahlen? Als Ersatz für die technologische Entwicklung wurde eine Energieabgabe vorgeschlagen. Angesteht eine Schuld für historische Emissionen zu verrechnen,